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Java，集合框架，关于Map接口与Collections工具类

news 2026/2/10 3:03:48

Map接口

Map及其实现类的对比：

HashMap中元素的特点：

Map接口

Map及其实现类的对比：

java.util.Map：存储一对一对的数据（key-value键值对，类似于数学上的函数）

实现类：HashMap（主要实现类）、LinkedHashMap（继承于HashMap）、TreeMap、Hashtable、Properties

HashMap：主要实现类。线程不安全的，效率高。可以添加null的key和value值。底层使用数组+单向链表+红黑树结构存储（jdk8）。

LinkedHashMap：是HashMap的子类。在数组+单向链表+红黑树结构的基础上，增加了双向链表，用于记录添加的元素的先后顺序。在遍历元素时，就可以按照添加的顺序显示。

TreeMap：底层使用红黑树结构存储。可以按照添加的key-value中的key元素的指定的属性的大小进行遍历。需要考虑使用自然排序和定制排序。

Hashtable：古老实现类。线程安全的，效率低。不可以添加null的key或value值。底层使用数组+单向链表结构存储（jdk8）

Properties：是Hashtable的子类。其key和value都是String类型的。常用来处理属性文件。

HashMap中元素的特点：

HashMap中的所有key之间是不可重复的、无序的。所有的key构成一个Set集合。key所在的类要重写hashCode( )和equals( )方法。

HashMap中的所有的value彼此之间是可重复的、无序的。所有的value构成一个Collection集合。value所在的类要重写equals方法。

HashMap中的一对key-value，就构成了一个entry。Map中的entry是不可重复的、无序的。所有的entry就构成了一个Set集合。

TreeMap的使用：

底层使用红黑树结构存储。

可以按照添加的key-value中的key元素的指定的属性的大小进行遍历。

需要考虑使用自然排序和定制排序。

要求添加进TreeMap集合中的key元素必须是同一个类型的。

定制排序的步骤与TreeSet中的一致：

User u1 = new User("李",19);
User u2 = new User("张",20);
User u3 = new User("刘",18);
User u4 = new User("宋",21);
Comparator cc = new Comparator()
{@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2)//按年龄从大到小{if(o1 == o2){return 0;}if(!(o1 instanceof User && o2 instanceof User)){throw new RuntimeException("类型错误");}User uu1 = (User) o1;User uu2 = (User) o2;if(uu1.getAge() < uu2.getAge()){return 1;}else if(uu1.getAge() == uu2.getAge()){return 0;}else{return -1;}}
};
TreeMap tt = new TreeMap(cc);
tt.put(u1,111);
tt.put(u2,222);
tt.put(u3,333);
tt.put(u4,444);Iterator ii = tt.entrySet().iterator();
while(ii.hasNext())
{System.out.println(ii.next());
}

Properties类：

是Hashtable的子类。其key和value都是String类型的。常用来处理属性文件。

具体使用如下：

File ff = new File("info.properties");
System.out.println(ff.getAbsolutePath());Properties pp = new Properties();
try
{FileInputStream fff = new FileInputStream(ff);pp.load(fff);String name = pp.getProperty("name");String password = pp.getProperty("password");System.out.println(name + "\t" + password);
} catch (FileNotFoundException e)
{throw new RuntimeException("NO");
} catch (IOException e)
{throw new RuntimeException("NO");
}

将key值name和password存储在文件“info.properties”中，要对整个代码中的name和password进行修改时，只需要对文件中的二者进行修改即可。

文件“info.properties”：

文件中等于号两边不能出现空格，否则会将空格也算作key值或value值的字符内容。

Collections工具类

Collections是操作List、Set、Map等集合的工具类。

常用方法：

排序操作

reverse(List)：反转List 中元素的顺序。

shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序。

sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序。

sort(List，Comparator)：根据指定的Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序。

swap(List，int，int)：将指定 list集合中的i处元素和j处元素进行交换。

查找

object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素。

object max(Collection，Comparator)：根据Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素。

object min(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最小元素。

object min(Collection,Comparator)：根据Comparator指定的顺序，返回给定集合中的最小元素。

int binarySearch(List list，T key)在List集合中查找某个元素的下标，但是List的元素必须是T或T的子类对象，而且必须是可比较大小的，即支持自然排序的。而且集合也事先必须是有序的，否则结果不确定。

int binarySearch(List list,T key,Comparator c)在List集合中查找某个元素的下标，但是List的元素必须是T或T的子类对象，而且集合也事先必须是按照c比较器规则进行排序过的，否则结果不确定。

int frequency(Collection c， Object o)：返回指定集合中指定元素的出现次数。

复制、替换

void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中

boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值

提供了多个unmodifiableXxx( )方法，该方法返回指定Xxx的不可修改的视图。

添加

boolean addAll(Collection c,T..elements)将所有指定元素添加到指定collection中。

同步

Collections 类中提供了多个synchronizedxxx(方法，该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题。

Map接口

Map及其实现类的对比：

HashMap中元素的特点：

相关方法：

添加、修改操作:

删除操作：

元素查询的操作:

元视图操作的方法：

TreeMap的使用：

Properties类：

Collections工具类

常用方法：

排序操作

查找

复制、替换

添加

同步

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